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1 Université Kasdi Merbah Ouargla Faculté des hydrocarbures et des énergies ren

1 Université Kasdi Merbah Ouargla Faculté des hydrocarbures et des énergies renouvelables et science de la terre et de l'univers Département de production des hydrocarbures 1 erMaster production professionnel Module : réservoir engineering A Préparer par : suivi par : Ben alia hamza Dr. Hafsi 2020/2021 ANGLE DE CONTACTE 2 SOMMAIRE : INTRODUCTION……………………………………………………….1 Qu’est ce que l’angle de contact…………………………………………2 Comment mesurer l’angle de contact…………………………………….2-1 Signification de l’angle……………………………………………………2-2 Caractéristiques techniques………………………………………………..3 Conclusion et références 3 1-INTRODUCTION : La mouillabilité est une caractéristique non propre à la surface du solide, mais à une combinaison un peu plus subtile qui fait intervenir trois énergies ou tensions différentes. Le résultat est la forme de la goutte de liquide déposée sur le substrat. Plus la goutte va s'étaler plus on décrète la surface comme mouillable (sans oublié que l'atmosphère joue un rôle non négligeable pour la mouillabilité si on change la pression ou la composition du gaz dans lequel on procède au dépôt de la goutte). La notion de mouillage est plus qu'étroitement liée à l'angle de raccordement (ou angle de contact) dont nous allons expliquer la notion dans la suit. 2-Qu’est-ce que l’angle de contact ? Lorsqu’un liquide est placé sur une surface plane solide, une goutte se forme. Cette goutte s’étale plus ou moins bien sur le solide, du fait des interactions moléculaires existant entre le fluide et la surface. On définit un angle de contact, formé entre la surface solide et la tangente à la surface liquide au bord de la goutte (voir schéma). La valeur d’équilibre de cet angle se calcule par la loi de Young-Dupré, qui met en jeu les 3 valeurs de tension interfaciale existant pour un tel système : solide-liquide, liquide- gaz et enfin solide-gaz. Explication de l’angle de contact 4 2-1) Comment mesurer l’angle de contact ? L’angle de contact est mesuré à l’aide d’une caméra sur un banc optique. Après la mise au point des instruments optiques, une goutte de fluide est placée à la seringue sur la surface. Une photo est prise par la caméra. Le logiciel d’exploitation du banc optique permet la mesure automatique de l’angle de contact comme on pourrait le faire avec un goniomètre. Lorsque le liquide comporte un solvant volatil (eau, éthanol, acétone, etc), la composition de la goutte change rapidement avec le temps. Ceci implique que l’angle de goutte change de manière continue. Il faut alors définir si la mesure doit être faite juste après la dépose de la goutte, après un certain délai, ou après l’éventuel disparition de l’espèce volatile (équilibre) voir le schéma. 2-2) Signification de l’angle : 5 Si le liquide s’écoule uniformément sur la surface solide, il y a mouillage complet avec un angle de contact de 0°. Si l’angle est compris entre 0° et 90°, la surface est mouillable. La surface est dite hydrophile. Un angle entre 90° et 180° signifie que la surface n’est pas mouillable. Il est hydrophobe. Si l’angle s’approche clairement de la valeur de 180°, il s’agit d’une surface ultra hydrophobe qui est complètement imperméable aux liquides. Cette propriété est décrite comme un effet lotus. 3- Caractéristiques techniques : -Mesure statique et dynamique de l’angle de contact -Précision de la mesure : +/-0.1° sur des gouttes de référence - Plage de mesure : 0 – 180° -Plage d’énergie de surface: 0,5 – 1000 mN/m - Vitesse d’analyse d’image std: 50/60 images/s par camera USB - Zoom: x10 - Taille de l’échantillon Std: qq mm à 100mm (wafer) - Types de seringues fournies: verre ou plastique Conclusion : La connaissance de l’angle de contact est la base pour évaluer l’adéquation des peintures, vernis et liquides de refroidissement qui doivent mouiller les matériaux le mieux possible. Pour le raffinement de certains textiles et les façades de bâtiments hydrofuges, au contraire, il convient d’obtenir un mouillage aussi faible que possible. La mouillabilité peut être influencée par un traitement de surface approprié. La mesure de l’angle de contact permet le développement planifié de méthodes optimales dans ce domaine. Référence : Université du Maine - faculté des sciences PDF https://www.linseis.com/fr/grandeurs-mesurees/angle-de-contact/ lbl-l3physique.e-monsite.com 6 uploads/s3/ expose-reservoir 1 .pdf